Sonido: Ondas de Presión e Intensidad

Vista previa del material en texto

ACÚSTICA 
GRUPO 3 
SONIDO Y PRESIÓN 
Lo que asociamos con el sonido es una onda longitudinal de presión.
La presión es la fuerza que ejerce 1 newton sorbe la superficie de 1 metro cuadrado (N/m2)
La naturaleza del sonido 
El sonido audible para los seres humanos es el cambio de presión en el aire ocasionado cuando un objeto se mueve, choca y transmite energía comprimiendo rápidamente el aire:
Otras formas de analizar las ondas de sonido 
Densidad del medio: relaciona el número de partículas por unidad de volumen, será mayor donde la presión del medio sea mayor.
El desplazamiento: en promedio oscila alrededor de su posición inicial de equilibrio. El desplazamiento es de 0 en los lugares de mayor presión.
En lugares donde la onda tenga mayor presión, mayor será la densidad y viceversa.
Los frentes de onda del sonido se desplazan en tres dimensiones
Velocidad del sonido
La velocidad con la que se mueven las ondas de sonido dependen del medio en el que se propaga.
Si los átomos del medio estuvieran muy separados, las perturbaciones que ocasionan la rarefacción y la compresión tardarían más en ser transmitidas.
En el caso de un gas, la velocidad del sonido depende de la presión P y la densidad del gás p, según la relación:
Amplitud 
En el movimiento del sonido hay tres parámetros que varían: 
la presión
la densidad 
el desplazamiento de las partículas.
La amplitud corresponde a la máxima desviación que ocurre en la onda. 
En el desplazamiento, la amplitud es la máxima distancia que las partículas se desplazan de su posición de equilibrio.
Intensidad
Es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.
A mayor amplitud de onda mayor será la energía que la onda transporta porque se usó más energía en generarla.
La intensidad de un sonido expresa la cantidad de energía acústica que en un segundo pasa a través de una superficie de un cm2, perpendicular a la dirección en la cual se propaga la onda 
Potencia: concepto físico de cantidad de energía por segundo. 
Frecuencia 
La frecuencia del sonido es el número de oscilaciones o ciclos de comprensión-rarefacción que ocurren en el segundo.
Se mide em Hertz (Hz)
Las escalas musicales son sistemas que en esencia asignan un nombre a un conjunto de frecuencias. 
Nombre de nota
Frecuencia Hz
Nombre delanota
Frecuencia Hz
Do
261.7
Fa
370.0
Do
277.2
Sol
392.0
Re
293.7
Sol#
415.3
Re#
311.2
La
440.0
Mi
329.2
La#
466.2
Fa
349.2
Si
493.9
Timbre 
Sabemos que, al saber vibrar las cuerdas de una guitarra, estas están en resonancia solo a frecuencias específicas. Al pulsar una cuerda de una guitarra la vibración que se produce no es solo la de la frecuencia fundamental, si no que al mismo tiempo la cuerda vibra en varias frecuencias de resonancia, en varios armónicos. 
Cada instrumento genera oscilaciones en armónicos específicos cada uno de ellos con una amplitud características. 
El sonido final que oímos en a sobre posición de todos estos armónicos, la cual genera una onda resultante peculiar de cada instrumento. 
Percepción del sonido decibel 
Percepción del sonido 
Al igual que ocurre con la luz, los seres vivos estamos dotados de órganos fascinantes para detectar estas ondas. Como cualquier sensor, hay un tipo de frecuencia que podemos oír, en el caso de los seres humanos, el de percepción del sonido va de 20Hz a 20000Hz.
La región del sonido de más de 20KHz se llama ultrasonido y si es menos de 20Hz se llama infrasonido.
Nuestra sensibilidad al sonido no es la misma en todas las frecuencias. Hay frecuencias en las que podemos oír sonidos más débiles que en otras.